Question

在“测量小灯泡电功率”实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表､电压表､滑动变阻器“10Ω 2A”和“50Ω  1A”，开关各一个，导线若干。

(1)如图所示，实验电路存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法｡

（______）

(2)正确连接导线过后，逐渐移动滑片，看到电压表示数如图乙，为使灯泡正常发光，应向_____（填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U-I图象，可知灯泡的额定功率为_____W，根据上述情况，实验中应选择的滑动变阻器为_____。

(3)完成上述实验后，实验小组又设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为的小灯泡的额定功率｡实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R₁的最大阻值为R₁）

①闭合开关S₁，移动R₁滑片，使电流表的示数为灯泡正常发光；

②断开开关S₁，闭合开关S₂，保持R₁滑片位置不动，移动R₂滑片，使电流表的示数为；

③保持_____滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I₁，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I₂；

④小灯泡额定功率的表达式为P_额=_____（用､I₁､I₂､R₁表示）。

Answer

右 0.5 “50Ω 1A” R2

【解析】

(1)[1]图甲电路中电压表并联在灯泡和变阻器的两端是错误的，测量小灯泡电功率的实验中应将电压表并联在灯的两端，如图所示：

(2)[2]灯泡正常发光时电压等于其额定电压2.5V，由图乙知，电压表使用0～3V量程，分度值0.1V，灯泡两端电压为2.2V，小于灯泡的额定电压，由串联电路的分压原理可知，应将滑片向右端移动，使灯泡两端电压达到2.5V。

[3]由图象读出灯泡正常发光时的电流0.2A，所以灯泡的额定功率

P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W

[4]由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值

R==10Ω

实验中还要测灯泡电压低于和高于额定电压下的实际功率，所以应选择“50Ω 1A”的滑动变阻器。

(3)③[5]保持R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。

[6]闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额灯泡正常发光，此时灯泡与R1串联；闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，此时R1与R2串联，所以此时小灯泡正常发光的电阻与变阻器R2此时连入电路的阻值相等；由串联电路特点和欧姆定律可得

U=I1R2=I2(R1+R2)

R2=

小灯泡额定功率的表达式为

P额=I额2RL=I额2R2=I额2·